我們的細胞在某種程度上就像我們一樣:它們以與我們相同的方式消毒有害病原體。在由德國波鴻魯爾大學的研究人員領導的一項研究 中,發現某些白細胞吞噬有害細菌,然後用含有所有成分的混合物淋洗它。這會氧化細胞內的蛋白質,導致細菌在幾秒鐘內死亡。
要了解這是如何工作的,最好從我們的身體如何處理入侵的病原體開始。當有害細菌進入血液時,稱為中性粒細胞的白細胞就是身體的第一道防線。在一個叫做吞噬作用的過程中,白細胞吞噬了入侵的細胞,吞噬了每一種細菌並將其浸入所謂的活性氧物質 – 一種由過氧化氫和氯漂白劑組成的有毒雞尾酒等。這導致細胞氧化,這是一種通過改變原子的氧化態破壞細菌分子的化學反應。
在這項研究中,研究人員使用了一種相對較新的技術,即最近開發的名為roGFPs的熒光蛋白。這些蛋白質具有對化學氧化具有高度反應性的氨基酸對:在藍光中,蛋白質呈綠色; 如果蛋白質被氧化,它也會在紫光下變得可見。
然後研究小組使用 含有roGFPs的大腸桿菌,並將它們與免疫細胞混在一起,這些細胞消耗了它們。仔細觀察後,他們發現roGFP在藍光下發光。然而,蛋白質在被吞噬和氧化後在紫光下發光。
“基於roGFP氧化的速度和特異性,我們推斷出氯漂白劑在該過程中起著關鍵作用。這意味著:免疫細胞利用漂白劑殺死細菌,“共同作者Lars Leichert解釋說。
為了確定產生有毒雞尾酒所需的酶,研究人員研究了沒有特定酶的細胞。他們觀察到那些沒有活性NOX2酶的物質沒有顯示出與氧化相同的特徵。有趣的是,NOX2酶在某些遺傳性疾病 如慢性肉芽腫病(CGD)患者中缺失。此外,已經阻斷髓過氧化物酶的細胞也導致較少的氧化,因為這對於產生氯漂白劑是必需的。(相關: 發酵茶可以保護肝臟免受氧化應激,具有調節血糖水平的抗氧化特性。)
值得注意的是,CGD是一種遺傳性原發性免疫缺陷病,其中身體容易受到細菌和真菌引起的感染,這些感染在健康人群中是溫和的。這是由於身體無法產生過氧化氫來抵禦病原體。如果不及時治療,該病症可能導致嚴重的皮膚和骨骼感染,以及內臟器官的膿腫。
然而,研究人員仍然不清楚這個過程究竟是如何運作的。根據Leichert的說法,這提出了許多問題,例如:細菌是如何以及何時用毒雞尾酒澆注的?這只發生在免疫細胞內嗎?這個過程需要多長時間?涉及哪種免疫細胞酶?
“一旦我們找到這些問題的答案,我們將了解一些細菌如何勝過我們的免疫系統以及免疫系統如何受到某些遺傳缺陷的影響,”他補充說。
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